CH377001A - Elektrode für Elektrolytkondensatoren und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Elektrode für Elektrolytkondensatoren und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number
CH377001A
CH377001A CH5656858A CH5656858A CH377001A CH 377001 A CH377001 A CH 377001A CH 5656858 A CH5656858 A CH 5656858A CH 5656858 A CH5656858 A CH 5656858A CH 377001 A CH377001 A CH 377001A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
layer
electrode
powder
tantalum
capacitor
Prior art date
Application number
CH5656858A
Other languages
English (en)
Inventor
Winkel Peter
Anne Troelstra Sjerp
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Publication of CH377001A publication Critical patent/CH377001A/de

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description


  Elektrode     für        Elektrolytkondensatoren    und     Verfahren        zu    deren Herstellung    Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode für  einen Elektrolytkondensator, die mindestens eine  Aussenschicht aus     Tantal    oder     Niobium        aufweist.    Eine  solche Elektrode kann nach der     Formierung    durch  elektrolytische Oxydation als Anode mit einer Ka  thode, die aus einem Metall, z. B. Silber oder Nickel,  besteht, das nicht durch den Elektrolyten korrodiert  wird, zu einem Elektrolytkondensator zusammen  gebaut werden.

   Auch ist mit zwei solchen Elektroden  ein bipolarer Elektrolytkondensator     erzielbar.     



  Um eine Elektrode mit grossem Flächeninhalt zu  erhalten und somit um eine hohe Kapazität eines  mit dieser Elektrode hergestellten Kondensators zu       erzielen,    wird die Elektrode     vielfach    durch Sintern  aus     Tantal-    und     Niobiumpulver    hergestellt, weil ein       Ätzverfahren,    wie es bei     Kondensatorqn    mit Alumi  niumelektroden üblich ist, bei diesen Metallen  keine hinreichende     Oberflächenvergrösserung    ergibt.

    Die Formgebung der Elektroden aus     Tantal    oder       Niobium    erfolgt bekanntlich durch Pressen. üblicher  weise wird das Metallpulver nach Zusatz eines  Bindemittels um einen Kern     herumgepresst,    der vor  zugsweise aus dem gleichen Metall besteht. Bei Mas  senfertigung ist das Aufbringen einer     Metallpulver-          schicht    mit einer Stärke von weniger als etwa     1/2    mm  durch einen     Pressvorgang    nicht einwandfrei durch  führbar.

   Infolgedessen weist die gepresste Elektrode  nach ihrer     Sinterung    und     Formierung    lange Kapillar  poren auf, in denen der Widerstand des Elektro  lyten bei einer Anwendung in einem Kondensator so  gross sein kann, dass bei Erhöhung der Frequenz  einer angelegten     Spannung    der Widerstandsteil der  sich ergebenden Impedanz in den weiter innen lie  genden Teilen der Poren den     kapazitiven    Teil derart  übersteigt, dass der Beitrag dieser Teile der Poren  zur Kapazität des Kondensators immer geringer wird.

    Dies hat eine starke     Frequenzabhängigkeit    des Kon-         densators    zur Folge, die bei gegebener Kapazität pro  Volumeneinheit der porösen Schicht dadurch ver  ringert werden kann, dass dafür Sorge getragen wird,  dass die Poren so kurz sind, dass der Widerstand in den  Poren niedrig genug wird, um die beschriebenen  Nachteile     zu    beseitigen.    Zum Erzielen einer wenig     frequenzabhängigen     Kapazität ist bei der Verwendung von     Tantalpulver,     beispielsweise bei einer Schichtstärke von etwa  1/2 mm, eine Korngrösse von weniger als etwa 50     ,/a     nicht zulässig.

   Eine durch Pressen solcher Körner  erzielte Anode mit einer Länge von 5 mm ergibt  nach Sintern auf etwa 1900  C im Vakuum und nach       Formierung    bei 8 V, wenn sie in einem silbernen  Kathodenrohr mit einem Innendurchmesser von  3,5 mm, das mit 25 Normal Phosphorsäure als Elek  trolyt gefüllt ist, angeordnet wird, einen Kondensator  mit einer Kapazität von 24     yF    bei 50 Hz und von  22     ,uF    bei 5000 Hz.

   Wenn man jedoch von einem       Tantalpulver    mit einer Korngrösse von etwa 1     ,u,     ausgeht, so ergibt sich bei sonst gleichen Abmessun  gen und gleicher Behandlung ein Kondensator mit  einer Kapazität von 35     ,uF    bei 50 Hz und von 27     ,uF     bei 5000     Hz.     



  Hieraus ergibt sich, dass mit dem     groberen    Pulver  ein weniger     frequenzabhängiger    Kondensator erhal  ten wird. Die     Kapazitätsverringerung    in dem erwähn  ten Frequenzbereich ist     nämlich    nur 8     "/a    im Vergleich  zu     2419/o    bei dem feineren Pulver. Anderseits ist jedoch  bei Verwendung des     groberen    Pulvers die Kapazität  sowohl bei 50 wie bei 5000 Hz niedriger als bei der  Verwendung des feinen Pulvers.

   Ausserdem ist zum Auf  bau der wirksamen Schicht aus dem groben Pulver  etwa 50 mg, aus dem feinen Pulver aber nur etwa  35 mg     Tantal        erforderlich;    aus diesem     Grunde    ist  die erzielte Kapazität je Gewichtseinheit     Tantal    bei      dem groben Pulver ungünstiger als bei dem feinen  Pulver.  



  Wenn ein Kondensator mit einer Anode hergestellt  würde, auf die eine Schicht von höchstens     1/.1    mm  aus     Tantalpulver    mit einer Korngrösse von 1     /t    auf  gebracht ist, wären bereits einige Verbesserungen  erzielbar. Obgleich schwierig, war es für eine einzige  Probe dennoch möglich, durch Pressen eine derartige  Schicht zu erzeugen. Ein Kondensator mit einer so  hergestellten Anode und sonst gleichem Aufbau wie  die vorstehend beschriebenen Kondensatoren, ergibt  eine Kapazität von 14,5     liF    bei 50 Hz und eine  Kapazität von 13,5     ,uF    bei 5000 Hz.

   Im Vergleich  zum Kondensator, dessen Anode durch     Aufpressen     einer Schicht aus dem gleichen     Tantalpulver,    jedoch  mit einer Stärke von 1/2 mm hergestellt ist, ist die  Kapazitätsverringerung im Frequenzbereich von 50  bis 5000 Hz von 24 auf 70/a herabgefallen. Zwar  ist infolge der Verringerung der Schichtstärke die  Kapazität bei 50 bzw. bei 5000 Hz auf etwa 40  bzw.     5011/9    abgefallen, aber diese Werte wurden mit  einer Verringerung der     Tantalpulvermenge    von 35  auf 13 mg erzielt, so dass die Kapazität je Gewichts  einheit bei der     1/,1    mm starken Schicht noch etwas  günstiger ist.  



  Diese Erscheinung führte zur Erkenntnis, dass es  wichtig ist, die Elektroden mit einer dünnen porösen  gesinterten Schicht insbesondere aus feinem Metall  pulver, zu versehen.  



  Weiter     gelangt    man auch zur Erkenntnis, warum  das übliche     Ätzverfahren    nicht zu verbesserten oder  optimalen Ergebnissen führen kann. Die Aufbringung  einer Suspension erwies sich als besonders geeignet  zum Erzielen der gewünschten dünnen Schichten.  Ein derartiges Verfahren, bei dem eine Schicht auf  einen Kern aufgebracht und dann gesintert wird, ist  im übrigen zum Herstellen von Elektroden mit grosser  wirksamer Oberfläche für Elektrolytkondensatoren  bereits vor mehr als 20 Jahren vorgeschlagen worden.

    Dieses     Verfahren    hat jedoch damals keinen Eingang  in die Praxis gefunden, weil bei dem seinerzeit für die  Herstellung von Elektrolytkondensatoren in indu  striellem Umfang ausschliesslich in Frage kommenden  Aluminium einfachere Verfahren, insbesondere das       Ätzverfahren,    zur Verfügung standen. Ausserdem tra  ten bei Kondensatoren mit geätzten Aluminiumelek  troden die vorstehend erläuterten Probleme nicht  oder nur in stark verringertem Masse auf, während das       Atzverfahren    bei     Tantal    und     Niobium    keine genü  gende Oberflächenvergrösserung ergibt.  



  Gemäss der Erfindung, die sich auf die vorstehen  den Erwägungen und Erkenntnisse gründet, weist eine    Elektrode für einen Elektrolytkondensator einen Kern  auf, auf dem eine höchstens     ?!@    mm starke poröse,  gesinterte Schicht aus     Tantal-    oder     Niobiumpulver     vorgesehen ist.  



  Nach einer bevorzugten Ausführungsart der er  findungsgemässen Elektrode besitzt das     Tantal-    oder       Niobiumpulver    eine Korngrösse von höchstens 1     p.     



  Gemäss der     Erfindung    wird die     Elektrode    dadurch  erzielt, dass auf einen Kern eine Schicht aus     Tantal-          oder        Niobiumpulver    aus einer Suspension aufgebracht  und anschliessend gesintert wird. Das Aufbringen  kann nicht nur durch Eintauchen des Kernes in die  Suspension, sondern auch auf     elektrophoretischem     Wege erfolgen.  



  Beispielsweise wird 3 g     Tantalpulver    mit einer  Korngrösse von etwa 1 /r. in<B>1,15</B>     cm3    einer ver  dünnten Lösung von 1 g Polystyrol in 11,5     cm-3     Benzol suspendiert. Mit dieser Suspension wird ein       Tantalkern    mit einer Schicht von 0,1 mm versehen,  die bei einer Länge der Schicht von 5 mm etwa  5 mg     Tantal    enthält. Bei sonst gleichem Aufbau, wie  bei den vorstehend     beschriebenen    Kondensatoren,  ergibt sich jetzt ein Kondensator mit einer Kapazität  von 10     pF    bei 50 Hz und von 9,7     /tF    bei 5000 Hz.

    Die Kapazitätsverringerung zwischen 50 und 5000 Hz,  die von 24 % bei einer Schichtstärke von 1/2     mm          auf    7     %        bei        einer        Schichtstärke        von        1@        mm        herab-          gefallen    war, ist somit weiter auf 3 % bei einer  Schichtstärke von 0,1 mm herabgesetzt.

   Ausserdem  ist die Kapazität je Gewichtseinheit     Tantal,    die bei  einer Schichtstärke von 1/2 mm und von 1 4 mm etwa  1     pF    je mg betrug, auf 2     pF    je mg erhöht, d. h. etwa  verdoppelt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRüCHE I. Elektrode für Elektrolytkondensator, die einen Kern aufweist, auf dem eine poröse, gesinterte Schicht aus Tantal- oder Niobiumpulver vorgesehen ist, da durch gekennzeichnet, dass die poröse, gesinterte Schicht eine Stärke von höchstens 1,i mm hat. 1I. Verfahren zum Herstellen der Elektrode ge mäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverschicht aus einer Suspension auf den Kern aufgebracht und anschliessend gesintert wird.
    UNTERANSPRUCH Elektrode nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schicht aus gesintertem Metall pulver mit einer Korngrösse von höchstens 1 n. besteht.
CH5656858A 1957-03-05 1958-03-03 Elektrode für Elektrolytkondensatoren und Verfahren zu deren Herstellung CH377001A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL215109 1957-03-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH377001A true CH377001A (de) 1964-04-30

Family

ID=19750838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH5656858A CH377001A (de) 1957-03-05 1958-03-03 Elektrode für Elektrolytkondensatoren und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH377001A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2940290A1 (de) Poroese titan-aluminium-legierung und verfahren zu ihrer herstellung
Riese ORDNUNGSIDEE UND ORDNUNGSPOLITIK‐KRITIK EINER WIRTSCHAFTSPOLITISCHEN KONZEPTION: Edgar Salin zum 10. Februar 1972
DE69106467T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Festelektrolytkondensators.
DE2624068A1 (de) Feststoffelektrolytkondensator und verfahren zur herstellung desselben
DE2836316A1 (de) Verfahren zur herstellung von keramikteilen mittels elektrophorese
CH377001A (de) Elektrode für Elektrolytkondensatoren und Verfahren zu deren Herstellung
DE2841539C2 (de) Kathodenfolie für Elektrolytkondensatoren aus mit Kupfer legiertem Aluminium und ihre Verwendung
CH645135A5 (de) Aluminiumlegierungsfolie zur verwendung als kathodenfolie in elektrolytkondensatoren und verfahren zu deren herstellung.
AT205623B (de) Elektrode aus Tantal oder Niob für Elektrolytkondensatoren
DE1106870B (de) Verfahren zur Herstellung einer Elektrode aus Tantal oder Niob fuer Elektrolytkondensatoren
DE1148333B (de) Verfahren zur Herstellung von Tantalsinteranodenkoerpern fuer elektrolytische Kondensatoren
AT202239B (de) Elektrolytkondensator
DE69118131T2 (de) Aluminiumfolie wie Elektroden von elektrolytischen Kondensator
AT205143B (de) Elektrolytischer Kondensator
AT241640B (de) Verfahren zur Herstellung von Tantalsinteranodenkörpern für elektrolytische Kondensatoren
DE2721068A1 (de) Elektrolytischer kondensator
EP0286866B1 (de) Festelektrolytkondensator
DE3227726A1 (de) Verfahren zur herstellung von ventilmetallsinterkoerpern fuer elektrolytkondensatoren
AT237762B (de) Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators
DE1101619B (de) Verfahren zum Herstellen einer Elektrode mit grosser Oberflaeche fuer einen Elektrolytkondensator
DE2127941C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines porösen Elektrodenkörpers für Elektrolytkondensatoren
AT202665B (de) Elektrolytkondensator
DE1955396C (de) Elektrolytkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2361197C3 (de) Elektrolytkondensator mit einem selbsttragenden, ungesinterten Anodenkörper
DE2056875A1 (de) Anode für elektrolytische Kondensatoren und Verfahren zu ihrer Herstellung